학문
지진 저항 구조물의 진동 흡수와 변형 제어를 통한 붕괴를 방지하는 원리는?
안녕핫비니까.
지진 대비 건축은 복합적인 설계 과정이 필요하다 생각합니다. 지진 저항 구조물이 진동을 흡수하고, 변형을 제어함으로써 붕괴를 방지하는 원리는 공학적 원리는 무엇인지 전문가 분들의 의견 부탁드립니다.
55글자 더 채워주세요.
1개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.
내진 설계시 진동을 버텨낼 수 있을만큼 강한 구조체로 만들려고만 한다면 규모가 커질수록 구조체가 필요 이상으로 비대해질 것입니다. 혹은 부재의 강도를 높여야 합니다. 경우에 따라서 그 방식이 비용적으로 비효율적일 수 있습니다. 그렇다면 다른 선택으로 면진설계나 제진설계를 택할 수 있는 것입니다.
면진 구조는 기초에 적층고무, 볼베어링, 납 등을 사용한 면진장치를 설치합니다. 지진이 발생하면 진동이 건축물로 전달되어야 하는데, 면진장치가 유연하게 움직이면서 진동에너지의 주기를 길게 만들어서 상부 구조물로 전달될 에너지 크기를 줄여주는 것입니다. 주기가 짧을수록 진동에너지가 커지기 때문에 주기를 길게 늘려서 에너지를 줄이는 방식으로 지진에 대처하는 것입니다.
제진구조는 댐퍼와 같은 징치를 건축물의 외부 또는 내부에 설치하여 건축물에 하중이 작용하면 구조체로부터 그 진동을 댐퍼가 전달 받아 움직이며 힘을 분산시켜 주는 것입니다. 그로 인해 구조체의 변형을 줄일 수 있습니다. 진동을 완전히 없앨 수는 없지만 피해를 줄이는 것에 중점을 둔 방식입니다.
장도연이 추천하는 아하!
앱으로 편리하게 사용해 보세요.